解答题
11.[2001年] 设α1,α2,…,αs为线性方程组AX=0的一个基础解系:
β1=t1α1+t2α2, β2=t1α2+t2α3, …, βs=t1αs+t2α1,其中t1,t2为实常数.试问t1,t2满足什么关系时,β1,β2,…,βs也为AX=0的一个基础解系.
【正确答案】 为证β
1,β
2,…,β
s为AX=0的基础解系,需证β
1,β
2,…,β
s为AX=0的解,且β
1,β
2,…,β
s线性无关,s=n一秩(A).其关键是要证明β
1,β
2,…,β
s线性无关.
由α
1,α
2,…,α
s为AX=0的基础解系知,s=n一秩(A),因β
1,β
2,…,β
s均为α
1,α
2,…,α
s的线性组合,而α
1,α
2,…,α
s又为AX=0的解,根据齐次方程解的性质知,β
i(i=1,2,…,s)为AX=0的解.下面证β
1,β
2,…,β
s线性无关,给出两种证法.
证一 设k
1β
1+k
2β
2+…+k
sβ
s=0,即
(t
1k
1+t
2k
s)α
1+(t
2k
1+t
1k
2)α
2+(t
2k
2+t
1k
3)α
3+…+(t
2k
s-1+t
1k
s)α
s=0.
由于α
1,α
2,…,α
s线性无关,于是得

①
因方程组①的系数矩阵的行列式为

【答案解析】